JP3076668B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、二つの部材が相対移
動する際に、その相対移動に関わる長さ、角度、角速度
等を光学式、磁気式等によって測定する測定装置に関す
る。特に、その相対移動が検出手段の検出能力より速く
なり、いわゆるオーバスピードとなった場合、測定不可
であることを判断して警報する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】二つの部材の相対移動に関わる長さ、角
度等を測定する測定装置において、その相対移動が検出
手段の検出能力より速くオーバースピードになり測定不
可であることを判断する手段として、従来、検出手段か
らのパルスを計数回路が計数し、設定した単位時間当り
パルス数以上であればオーバースピードで測定不可と判
断して警報を発するものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の、相対移動が検
出手段の検出能力より速くオーバースピードとなって測
定不可であると判断する手段では、オーバースピードと
なる速さをより大きい値に確保させるためには計数回路
に設定する単位時間当りのパルスの数をより大きいもの
に選択する。しかし、これでは実際にオーバースピード
となって計数回路がミスカウントを行っていても相対移
動が検出手段の検出能力より速くなっていて測定不可で
ある旨を判断できず、信頼性に問題が生じる。

【０００４】他方、相対移動の検出手段において測定不
可である旨の判断に高い信頼性を得るには、計数回路に
設定するパルスの数をより小さいものにすればそれだけ
より一層信頼性が高くなる。しかし、計数回路に設定す
るパルスの数をより小さいものにすれば、検出手段の速
さに関わる検出能力がより一層失われることになり、相
対移動の速さが小さい場合にしか検出ができないという
問題が生じる。この発明は、上記の事情に鑑みてなされ
たものであり、相対移動の速さが大きくオーバースピー
ドになって測定が不可であることを判断する際に、オー
バースピードとなる相対移動の速さをより大きく確保す
ると共に測定不可の判断の信頼性が高い測定装置を提供
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、ラッチ回路
が比較的に粗い検出を行う第二の検出系の信号に同期し
て比較的に密な検出を行う第一の検出系の信号をラッチ
し、先行のラッチに関わるパルスの値と現行のラッチに
関わるパルスの値を比較することに基づいて、その測定
が不可の状態であるか否かを判断するように構成した測
定装置である。

【０００６】その詳細な構成は、互いに相対移動する二
つの部材に介在され、比較的に密な検出を行ってその相
対移動の量に対応するパルス信号を出力する第一の検出
系及び比較的に粗い検出を行ってその相対移動の量に対
応する信号を出力する第二の検出系と、その第一の検出
系からのパルス信号に基づき相対移動に関わる量を演算
する演算手段が備えられ、上記演算手段は、第一の検出
系からのパルス信号のパルスの値を計数する計数回路
と、第二の検出系からの信号に同期して前記計数回路を
介して得られる第一の検出系からのパルス信号のパルス
の値を読込むラッチ回路と、そのラッチ回路に読込まれ
る第一の検出系からのパルス信号のパルスの値を記憶す
る記憶回路と、計数回路からの信号を演算処理して相対
移動に関わる量の算出、及びラッチ回路に読込まれた第
一の検出系からの信号のパルスの値と記憶回路に記憶さ
れた先行のラッチに関わるパルスの値に基づき現行のラ
ッチに関わる第一の検出系の検出が信頼できるか否かの
判断を行う演算回路が備えられてなる測定装置である。

【０００７】

【作用】その測定がオーバースピードで不可の状態であ
るか否かの判断を、比較的に粗い検出を行う第二の検出
系の信号に同期してラッチ回路が取込んだ比較的に密な
検出を行う第一の検出系の信号に基づき行う。

【０００８】

【実施例】この発明を、図１〜図２に示す実施例に基づ
き説明する。しかし、この実施例によって、この発明が
限定されるものではない。測定装置１は、図１に示すよ
うに、互いに相対移動する二つの部材（図示省略）に介
在され、比較的に密な検出を行う第一の検出系２及び比
較的に粗い検出を行う第二の検出系３と、その第一の検
出系２からのパルス信号に基づき相対移動に関わる量を
演算する演算手段４が備えられている。

【０００９】第一の検出系２は、メイントラック５が設
けられているメインスケール６、インデックススケール
７、発光素子８、受光素子９，１０、受光素子９，１０
からの正弦波を矩形波に変換する変換回路１１、及び変
換回路１１からの矩形波を所定の幅に分割する分割回路
１２から構成され、比較的に密な検出を行って相対移動
の量に対応するパルス信号を出力するものである。尚、
メインスケール６とインデックススケール７は、それぞ
れ上記二つの部材の一方の側及び他方の側に取付けら
れ、矢印Ａ方向に相対移動するものである。

【００１０】第二の検出系３は、複数個の基準信号トラ
ック１３が設けられているメインスケール６、インデッ
クススケール７、発光素子８、受光素子１４、及び受光
素子１４からの信号の波形を矩形状に整える波形整形回
路１５から構成され、比較的に粗い検出を行って相対移
動の量に対応するパルス信号を出力するものである。
尚、複数個の基準信号トラック１３は、メインスケール
６の上に一定間隔で配設されている。演算手段４は、計
数回路１６、ラッチ回路１７、記憶回路１８、演算回路
１９、及びＣＰＵ２０から構成され、第一の検出系２か
らのパルス信号に基づき相対移動に関わる量の演算を行
うものである。

【００１１】計数回路１６は、第一の検出系２からのパ
ルス信号のパルスの値を計数するものである。ラッチ回
路１７は、第二の検出系３からのパルス信号に同期して
計数回路１６を介して得られる第一の検出系２からのパ
ルス信号のパルスの値を読込むものである。記憶回路１
８は、ラッチ回路１７に読込まれる第一の検出系２から
のパルス信号のパルスの値を記憶するものである。演算
回路１９は、計数回路１６からの信号を演算処理して相
対移動に関わる量を算出すると共に、ラッチ回路１７に
読込まれた第一の検出系２からのパルス信号のパルスの
値と記憶回路１８に記憶された先行のラッチに関わるパ
ルスの値に基づき現行のラッチに関わる第一の検出系２
の検出が信頼できるか否かの判断を行うものである。

【００１２】ＣＰＵ２０は、演算手段４において各回路
の間に介在して制御を行うものである。演算手段４は、
ＣＰＵ２０から、演算手段４の演算によって得られた相
対移動に関わる量を示す信号を表示手段２１に、第一の
検出系３の検出が信頼できないと判断された際にその旨
を示す信号をアラーム手段２２にそれぞれ出力する構成
になっている。又、演算手段４は、ＣＰＵ２０に外部か
らリセット、アラーム手段２２の作動解除等の所定の操
作信号を入力する構成になっている。

【００１３】測定装置１は、上述したように構成されて
いる。従って、メインスケール６とインデックススケー
ル７が矢印Ａ方向に相対移動すると、第一の検出系２が
作動してパルス信号を演算手段４に送る。つまり、メイ
ンスケール６とインデックススケール７が矢印Ａ方向に
相対移動している際に発光素子８から光を発すると、そ
の光がメインスケール６及びインデックススケール７を
介して受光素子９，１０に至ると、受光素子９，１０は
受けた光に対応して正弦波の信号を変換回路１１に送
る。変換回路１１は前記正弦波の信号を矩形波の信号に
変換して分割回路１２に送り、分割回路１２は変換回路
１１からの矩形波の信号を分割して所定のパルス幅の信
号にして演算手段４の計数回路１６に送る。

【００１４】ここで、演算手段４の計数回路１６は第一
の検出系２からのパルス信号のパルスの値を計数し、そ
の値をＣＰＵ２０に送る。ＣＰＵ２０は、計数回路１６
からの値を受取ると、その値を演算回路１９に送ってメ
インスケール６とインデックススケール７の相対移動の
量を演算させ、演算結果を表示手段２１に送って表示手
段２１に表示させる。さて、測定装置１は、測定の際
に、オーバースピード等によって第一の検出系２の検出
が信頼できない状態であって測定が不可であると、第二
の検出系３と演算手段４が作動して、警報が発せられ
る。つまり、まず初期においては、ＣＰＵ２０は、記憶
回路１８が、第二の検出系３で基準信号トラック１３の
最初の通過によりラッチして対応する第一の検出系２の
パルスの値を記憶するように、作動する。次に、メイン
スケール６とインデックススケール７を矢印Ａ方向に相
対移動させると、第一の検出系２から発したパルス信号
は計数回路１６に至ってパルスの値が計数され、その値
はラッチ回路１７に連続的に送られている。

【００１５】他方、メインスケール６とインデックスス
ケール７の矢印Ａ方向の相対移動によって、基準信号ト
ラック１３の対応する位置では発光素子８から発した光
がメインスケール６及びインデックススケール７を介し
て受光素子１４に至り、受光素子１４は信号を波形整形
回路１５を送る。波形整形回路１５は、波形整形回路１
５からの信号を矩形状の波形に整形してラッチ回路１７
に送る。ここで、ラッチ回路１７が波形整形回路１５か
らの信号を受取ると、この信号の受取りに同期して計数
回路１６からの第一の検出系２に関わるパルス信号のパ
ルスの値を読込んでその値をＣＰＵ２０に送る。ＣＰＵ
２０は、ラッチ回路１７からそのパルスの値を受取って
演算回路１９に送ると共に、記憶回路１８から先行ラッ
チに関わるパルスの値を演算回路１９に呼出して、それ
ら二つのパルスの値を比較させる。

【００１６】ここで、演算回路１９は、第一の検出系２
に関わるパルス信号について、現行のパルスの値と先行
のパルスの値を比較する。比較において、二つの値の差
が隣り合う基準信号トラック１３の差に対応した値であ
れば、演算回路１９は第一の検出系２が信頼できる検出
を行っていると判断してその旨をＣＰＵ２０に信号で送
る。ＣＰＵ２０は、第一の検出系２の検出に基づいて得
た値を、メインスケール６とインデックススケール７の
相対移動の量を表示手段２１に表示するように作動し続
ける。測定者は、測定装置１の測定が正確に行われてい
ると受取って、所望の測定を続ける。

【００１７】尚、メインスケール６とインデックススケ
ール７との相対移動の方向が途中で逆転することによ
り、第二の測定系３で同じ基準信号トラック１３を連続
して通過する場合には、ＣＰＵ２０は、先行ラッチと現
行ラッチの二つのパルスの値の差がゼロであるか否かを
演算回路１９に判断させるように作動する。その差がゼ
ロであれば、信頼できる検出が行われていると、演算回
路１９が判断する。又、演算回路１９が先行ラッチと現
行ラッチの二つのパルスの値の比較を終了すると、ＣＰ
Ｕ２０は、現行ラッチに関わるパルスの値が先行ラッチ
に関わるパルスの値となって記憶回路１８が記憶するよ
うに作動する。

【００１８】他方、二つのパルスの値の比較において一
定差となっていない場合には、演算回路１９は第一の検
出系２が信頼できる検出を行っていないと判断してその
旨をＣＰＵ２０に信号で送る。ＣＰＵ２０は、演算回路
１０から信号を受けて、アラーム手段２２に作動の信号
を送る。アラーム手段２２がＣＰＵ２０から信号受けて
作動して警報を発するが、これによって測定者は測定装
置１の測定が正確に行われていないと受取って、測定を
中断し、測定装置１を初期の状態にリセットしてから測
定を続ける。尚、図２に、測定装置１の検出系２の検出
が信頼できず、測定が不可である旨をアラーム手段２２
の作動によって警報することに関わるフローチャートを
示す。

【００１９】測定装置１は、オーバースピードになって
第一の検出系２が信頼できる検出を行っているか否かに
よりその測定が可の状態であるか否かの判断を、比較的
に粗い検出を行う第二の検出系３の信号に同期してラッ
チ回路１７が取込んだ比較的に密な検出を行う第一の検
出系２のパルス信号に基づき行っているので、従来の計
数回路を用いた手段のようにミスカウントによる問題が
生じることがなく信頼性が高い。又、パルスの数を小さ
く設定する必要がないので、検出の速さが損なわれるこ
とがない。又、測定装置１は、オーバースピードによっ
てのみならず、第一の測定系２の検出が信頼できない状
態であると、第二の測定系３と演算手段４が作動して、
警報が発せられる。

【００２０】測定装置１は、複数個の基準信号トラック
１３が一定間隔で配設され、第一の検出系２の検出が信
頼できるか否かの判断を、先行パルスの値と現行パルス
の値が一定差であるか否かを演算回路１９が演算するこ
とに基づき行っている。が、複数個の基準信号トラック
１３を隣合う間隔がそれぞれ所望の間隔にして配設させ
ると共に、それぞれの間隔に基づいてパルスの値を求
め、それらのパルスの値の、隣接して先行となるパルス
の値に対する差をそれぞれ記憶回路１８に記憶させて、
第一の検出系２の検出が信頼できるか否かの判断を、先
行パルスの値と現行パルスの値の差が、記憶回路１８に
記憶させた対応するパルスの差に等しいか否かを演算回
路１９が演算することに基づき行う構成であってもよ
い。

【００２１】尚、この構成では、メインスケール６とイ
ンデックススケール７との相対移動の方向が途中で逆転
することにより、第二の測定系３で同じ基準信号トラッ
ク１３を連続して通過する場合には、ＣＰＵ２０は、先
行ラッチと現行ラッチの二つのパルスの値の差がゼロで
あるか否かを演算回路１９に判断させるように作動す
る。測定装置１は相対移動する際の距離を測定するもの
であるが、相対移動の速さ、角度、角速度等を測定する
ものであってもよい。測定装置１は相対移動を光学式に
検出する構成であるが、磁気式に検出する構成ものであ
ってもよい。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、比較的に粗い検出を行う第
二の検出系の信号に同期して比較的に密な検出を行う第
一の検出系の信号をラッチし、先行のラッチに関わるパ
ルスの値と現行のラッチに関わるパルスの値を比較する
ことに基づいて、第一の検出系の検出が信頼できるか否
かを判断するように構成したことにより、相対移動の速
さが所定より大きくなってオーバースピードの状態であ
ることにより測定が不可であることを判断する際に、オ
ーバースピードとなる相対移動の速さをより大きく確保
すると共に、測定不可の判断の信頼性が高い測定装置で
ある。又、この発明は、測定が不可であるとの原因が相
対移動の速さが所定以上に大きいオーバースピードの状
態であることに限定されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例を示す構成説明図であ
る。

【図２】 図１に示す実施例の、要部の操作順序を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１； 測定装置 ２； 第一の測定系 ３； 第二の測定系 ４； 演算手段 ６； メインスケール ７； インデックススケール １６； 計数回路 １７； ラッチ回路 １９； 演算回路 ２２； アラーム手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに相対移動する二つの部材に介在さ
   れ、比較的に密な検出を行ってその相対移動の量に対応
   するパルス信号を出力する第一の検出系及び比較的に粗
   い検出を行ってその相対移動の量に対応する信号を出力
   する第二の検出系と、その第一の検出系からのパルス信
   号に基づき相対移動に関わる量を演算する演算手段が備
   えられ、 上記演算手段は、第一の検出系からのパルス信号のパル
   スの値を計数する計数回路と、第二の検出系からの信号
   に同期して前記計数回路を介して得られる第一の検出系
   からのパルス信号のパルスの値を読込むラッチ回路と、
   そのラッチ回路に読込まれる第一の検出系からのパルス
   信号のパルスの値を記憶する記憶回路と、計数回路から
   の信号を演算処理して相対移動に関わる量の算出、及び
   ラッチ回路に読込まれた第一の検出系からの信号のパル
   スの値と記憶回路に記憶された先行のラッチに関わるパ
   ルスの値に基づき現行のラッチに関わる第一の検出系の
   検出が信頼できるか否かの判断を行う演算回路が備えら
   れてなる測定装置。